Trioxidano - Trioxidane
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido
Trioxidane (único nombre preseleccionado) |
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| Otros nombres
Trióxido de dihidrógeno Trióxido de
hidrógeno Dihidroxi éter |
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| CHEBI | |
| ChemSpider | |
| 200290 | |
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PubChem CID
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| H 2 O 3 | |
| Masa molar | 50,013 g · mol −1 |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |
Trioxidane (también llamado sistemáticamente μ-trioxidanediidodihydrogen ), también llamado trióxido de hidrógeno o trióxido de dihidrógeno , es un compuesto inorgánico con la fórmula química H [O]
3H (también escrito como [H ( μ -O
3) H] o [H
2O
3] ). Es uno de los polióxidos de hidrógeno inestables . En soluciones acuosas, el trioxidano se descompone para formar agua y oxígeno singlete :
La reacción inversa, la adición de oxígeno singlete al agua, normalmente no ocurre en parte debido a la escasez de oxígeno singlete. En los sistemas biológicos, sin embargo, se sabe que el ozono se genera a partir del oxígeno singlete, y el presunto mecanismo es una producción de trioxidano catalizada por anticuerpos a partir del oxígeno singlete.
Preparación
El trioxidano se puede obtener en cantidades pequeñas, pero detectables, en reacciones de ozono y peróxido de hidrógeno , o por electrólisis del agua . Se han preparado cantidades mayores mediante la reacción del ozono con agentes reductores orgánicos a bajas temperaturas en una variedad de disolventes orgánicos como el proceso de la antraquinona , y también se forma durante la descomposición de hidrotróxidos orgánicos (ROOOH). Alternativamente, el trioxidano se puede preparar mediante la reducción del ozono con 1,2-difenilhidrazina a baja temperatura. Utilizando una versión de este último unida a resina, se puede aislar trioxidano relativamente puro como una solución en un disolvente orgánico. La preparación de soluciones de alta pureza es posible utilizando el catalizador de metiltrioxorhenio (VII). En acetona- d 6 a -20 ° C, la característica 1 de la señal H RMN de trioxidano pudo observarse en un desplazamiento químico de 13,1 ppm. Las soluciones de trióxido de hidrógeno en éter dietílico se pueden almacenar de forma segura a -20 ° C durante una semana.
La reacción del ozono con el peróxido de hidrógeno se conoce como "proceso de peroxona". Esta mezcla se ha utilizado durante algún tiempo para el tratamiento de aguas subterráneas contaminadas con compuestos orgánicos. La reacción produce H 2 O 3 y H 2 O 5 .
Estructura
En 1970-75, Giguère et al. observaron espectros infrarrojos y Raman de soluciones acuosas diluidas de trioxidano. En 2005, el trioxidano se observó experimentalmente mediante espectroscopía de microondas en un chorro supersónico. La molécula existe en una estructura sesgada, con un ángulo diedro de oxígeno-oxígeno-oxígeno-hidrógeno de 81,8 °. Las longitudes de los enlaces oxígeno-oxígeno del picómetro 142,8 son ligeramente más cortas que los enlaces oxígeno-oxígeno de 146,4 pm en el peróxido de hidrógeno . También parecen existir varias formas diméricas y triméricas. Es un poco más ácido que el peróxido de hidrógeno y se disocia en H + y OOOH - .
Reacciones
El trioxidano se descompone fácilmente en agua y oxígeno singlete, con una vida media de aproximadamente 16 minutos en disolventes orgánicos a temperatura ambiente, pero solo milisegundos en agua. Reacciona con sulfuros orgánicos para formar sulfóxidos , pero poco más se sabe de su reactividad.
Investigaciones recientes encontraron que el trioxidano es el ingrediente activo responsable de las propiedades antimicrobianas de la conocida mezcla de ozono / peróxido de hidrógeno . Debido a que estos dos compuestos también están presentes en los sistemas biológicos, se argumenta que un anticuerpo en el cuerpo humano puede generar trioxidano como un oxidante poderoso contra las bacterias invasoras. La fuente del compuesto en los sistemas biológicos es la reacción entre el oxígeno singlete y el agua (que procede en cualquier dirección, por supuesto, según las concentraciones), siendo el oxígeno singlete producido por las células inmunes.
La química computacional predice que existen más moléculas de cadena de oxígeno o polióxidos de hidrógeno y que incluso pueden existir cadenas de oxígeno indefinidamente largas en un gas a baja temperatura. Con esta evidencia espectroscópica se puede iniciar una búsqueda de este tipo de moléculas en el espacio interestelar .